Spatial-temporal changes of Tianjin urban spatial morphology from 1978 to 2004

Taken fractal dimension, compact ratio, urban centroid and urban principal axis as the urban spatial characteristic indices, Tianjin city＇s urban area is investigated in the last 26 years in a quantitative perspective, and its traits and changes during different periods are also analyzed. It is clear that these indices can not only scientifically and explicitly assess the urban morphology, urban direction and its changes and trends, but also uncover long-term effects of economy and urban planning on urban morphology.

城市形态结构对空间紧凑发展的影响机制分析——以上海为例

基于空间紧凑发展内涵,构建综合指数模型,分析2005—2020年上海空间紧凑度的演变特征并与国内外城市进行比较,进一步利用时空地理加权回归模型分析城市形态结构对空间紧凑度的影响效应。研究发现:①空间紧凑度呈现中心高外围低的圈层式分布特征,中心城区普遍趋于稳定,外围城区增长较快,且与其他同类城市比较处于高紧凑发展水平;但受政策及规划影响,紧凑度分指标在空间格局上存在显著差异。②城市密度与空间紧凑度呈倒“U”型关系,功能混合度和用地形态与空间紧凑度呈近线性关系,且城市密度与之关联性最强。③整体上城市密度和功能混合度均对空间紧凑发展产生促进效应,而用地形态表现出抑制效应;分区尺度上形态、功能和密度要素对空间紧凑度的影响效应存在显著差异。④通过中心城区与外围城区的差异性空间结构调整,控制国土空间规划形态结构指标来提升城市紧凑发展水平。

基于多源大数据的城市空间紧凑度研究——以青岛市为例

推动城市集约紧凑发展,是新型城镇化高质量发展的关键路径。综合考虑城市社会经济活动的集中程度、建筑环境的高密度和土地利用模式的混合情况,利用夜间灯光数据、城市建筑轮廓数据、兴趣点数据等多源大数据,优化城市空间紧凑T模型,构建城市空间紧凑度指数(USCI),从市级、区级、街道/镇级多个尺度对青岛市城市空间紧凑度进行测度。结果表明:基于优化的T模型构建的USCI可以有效反映城市空间紧凑水平;青岛市的市南区、市北区等老城区的城市空间紧凑度明显高于西海岸新区、即墨区等新城区,街道/乡镇层级的空间紧凑度分异明显,有超过一半的街道/镇处于城市空间不紧凑的状态。为促进城市空间紧凑发展,需要在三个方面下功夫:一是因地制宜,提高土地开发利用效率;二是提前谋划,引导城市功能合理布局;三是供需匹配,提高城市交通运行效率。

探索高密度下的立体城市

在中国高密度城市的进化中,促进城市用地集约紧凑,挖掘土地资源的使用效率,塑造机动便捷、步行友好的活力环境成为重要目标,立体城市是实现这一目标的关键策略之一.文章在回顾全球城市建设演进中的四条线索的同时,梳理了立体城市的发展进程、动因和谱系,对中国当代高密度立体城市的建构特点和发展趋向进行了探讨.

中微观尺度上城市形态指标与城市通风的关联性研究进展

城市化所导致的下垫面变化深刻影响着城市风环境。在中性稳定大气条件下,综述了以街谷因子(λ_(s))、建筑密度(λ_(p))和迎风面积比(λ_(f))为主的城市形态指标在中微观气候尺度下与城市风环境的关联与指标应用。这三类参数代表了城市风环境评估的三个方面,λ_(s)有助于分析风场分布特征和风流流态变化规律、λ_(p)更多涉及通风导向的城市规划中的应用问题、λ_(f)则是与城市风环境评估指标最为相关的参数。这三类参数只作为城市风环境评估的参考,不构成决策依据。以下三方面有待深入研究:进一步发掘并完善相关城市形态参数、非稳态条件下城市下垫面多因子的影响机制以及风环境评估指标体系评估体系的完善与应用等。

凸壳原理用于城市用地空间扩展类型识别

针对目前尚缺乏定量方法确定城市用地扩展类型的问题,首次提出了利用计算几何中凸壳原理识别城市用地扩展类型的新方法,阐述了该方法实现步骤和判别标准,凸壳方法可以区分城市用地扩展的两种类型,即填充类型和延伸类型。基于国家资源环境数据库,应用研究的结果表明,从1990年到2000年,安徽省城市用地扩展类型以填充类型为主,而用地扩展的结果导致城市形态的变化,这一时期安徽省城市轮廓平面形态逐渐趋于紧凑。

中国特大城市空间形态变化的时空特征

基于国家资源环境数据库动态土地利用数据,借助GIS软件支持,分别计算了1990年和2000年中国31个特大城市平面轮廓形状的分维、紧凑度和形状指数以及城市的用地扩展类型。结果表明,从1990年到2000年,中国31个特大城市空间形态的总体变化趋势是,城市用地空间扩展类型以填充类型为主,外延类型相对较少且主要发生在发展限制较小的平原地区。总体上,分维呈减少趋势且南方城市大于北方城市,形状指数有减少,城市空间形状有紧凑化趋势。综观1990年和2000年中国31个城市的分维、紧凑度和形状指数的数据,可以看出广州、南昌、济南、成都、北京和上海等城市形状变化比较大,而兰州、太原和唐山等城市形状变化很小。若用地扩展为填充类型,则分维减少,紧凑性增加,形状指数减少;相反,若用地扩展为外延类型,分维增加,紧凑性降低,形状指数增加。

基于MCE-CA的东莞市紧凑城市形态模拟

针对快速城市化引起的城市蔓延问题,利用多准则判断元胞自动机(MCE-CA)模型模拟紧凑的城市空间形态。该模型主要考虑城市发展区位和农业适宜性条件,通过AHP方法确定参数权重。以广东省东莞市为实验区,在准确模拟东莞市2001-2005年的实际城市形态的基础上预测了2010和2020年城市形态。进一步模拟了用地更为紧凑、优质农田损失更少的紧凑城市形态。通过比较发现,后者的城市形态避免了用地分散、凌乱的问题,也节约了更多的优质农田。

天山北坡绿洲城市空间形态时空特征分析

借助GIS软件支持,综合遥感影像、地形图和其它空间数据,提取天山北坡8个绿洲城市1990年和2000年建设用地图形信息,计算1990年和2000年天山北坡8个绿洲城市的平面轮廓形状的分维数、紧凑度以及城市用地扩展类型,讨论紧凑度与分维数的关系。研究结果表明,天山北坡绿洲城市形态总体特征表现为形状规则,结构紧凑。1990￣2000年,城市扩展类型主要为外延型,城市形态分维数增加,紧凑度降低,城市外部形态趋于复杂化和不规则化,而内部结构趋于松散化,与同时期我国大部分城市的用地扩展方式有所不同。同时,天山北坡绿洲城市形态特征描述参数间存在着明显的幂函数关系,并且是一种线性负相关关系,即随着分维数的增加,紧凑度呈递减的趋势。

南京城市扩展的遥感研究

以Landsat MSS/TM/ETM+卫星遥感影像为数据源,以GIS为制图和数据提取的分析手段,通过引入城市扩展强度、重心坐标、紧凑度、弹性系数等指标,研究了南京城市扩展的时空规律、形态特征以及与人口发展之间的协调关系;并应用回归分析,筛选了能够解释城市扩张的主要社会经济因子。结果表明:①南京城市扩展的时空分异特征明显,江南主城的东北—西南轴向和东南的江宁一带成为城市扩展最活跃的地区;②城市扩展过程中,紧凑度降低,空间形态向着趋于不稳定状态发展;③21世纪以来.城市扩展的弹性系数向着逐渐合理化的方向转变,但在1988～2001年,该指数与合理数值有一定差距,城市扩展与人口增长速度之间出现了不和谐现象;④国家和地方相关政策的引导及自然因素的影响对于南京城市扩展起了重要作用,职工年平均工资的增长和非农业人口的增加也是影响南京城市扩展的主要社会经济因子。

城市形态边界维数与常用空间测度的关系

在城市地理系统对称发育的假设条件下,从标准圆出发,基于城市形态的几何测度关系推导出边界维数的倒数与紧凑度以及圆形率的半对数关系.借助国内有关学者发表的观测数据验证了推导结果.指出,城市形态的边界维数是一个宏观概念,而紧凑度和圆形率则是一种微观概念.边界维数与紧凑度的数理关系反映城市地理系统宏观规律与微观结构的内在联系,这类关系正是地理空间复杂性关注的问题之一.

2000—2010年中国城市空间形态紧凑度变化特征分析

紧凑城市作为一种缓解城市无序蔓延,高效利用土地资源和交通能源的一种可持续的城市形态,对于处于快速城市化进程中的中国具有重要的现实意义和理论价值。主要以我国35个案例城市为研究对象,利用遥感数据和统计资料,完成了我国城市空间形态紧凑度变化特征分析。研究表明,近十年来我国城市建成区扩展呈加速趋势,城市建设用地扩展的弹性系数的均值为2.27,可见快速城市化进程中建设用地的效率偏低;与此同时,城市建设用地标准化紧凑度指数的均值由2000年的0.1298降低至2010年的0.1177,城市空间形态紧凑度略有下降,城市空间扩展整体上以外延式扩展为主。

中国矿业城市空间形态特征及其空间分异

矿业城市是以矿产资源开采和初加工为主的资源型城市,伴随矿业城市发展的各个阶段,城市空间会呈现相应的演变过程和格局,城市经济的转型也必将带来城市空间结构的响应。矿业城市空间结构受自然资源和产业发展的影响明显,是基于自然资源与产业转型的空间可持续发展的典型研究对象之一。选取中国33个公认的典型地级矿业城市作为研究样本,提取空间结构数据进行紧凑度和分形维数的计算与统计分析,力图总结我国矿业城市对比其他类型城市在空间形态上的基本特征和空间分异规律。结果表明,矿业城市空间形态的紧凑度较低,发展呈分散态;矿业城市空间的边界比较复杂,呈不规则状态;矿业城市紧凑度与边界维数呈负相关;矿业城市空间形态受城市发展阶段、有无依托、其他组织的人为规划等因素影响,呈现一定的空间分异规律;矿业城市空间形态与人口规模和经济发展水平存在相关。

大风条件下城市冠层流场模拟

发展了基于k-ε湍流闭合方法的城市冠层流场模式 ,建筑群采用多孔介质来表示 ,对气流的阻力以形式阻力来描述 ,采用该模式模拟北京市一个小区的流场 ,并将模拟结果与北京 32 5m气象塔观测资料进行比较 ,结果表明 :在大风情况下 ,计算风廓线与观测拟合风廓线比较吻合。该模式可以用于大风条件下城市冠层流场的模拟。

街道界面密度与城市形态的规划控制

街道界面密度是用于表征街道界面围合程度的量化指标。通过分析城市实例,发现街道界面密度与街区建筑密度存在近似正相关关系,街区建筑密度与街廓尺度存在近似负相关关系。通过分析街道实例,发现街道的密度表征比尺度表征更为有效。结合分析我国主要大城市的商业步行街,认为小尺度街廓是形成优秀街道空间的必要条件。

基于GIS和DEA的特大城市空间紧凑度与城市效率分析

利用GIS分析工具、数据包络分析方法及Malmquist模型方法,对我国特大城市空间紧凑度、城市效率及其变化,以及它们的相关关系进行深入研究发现:(1)特大城市空间形态呈现出紧凑变化趋势。(2)紧凑度提高的城市数明显多于紧凑度降低的城市数,极高紧凑度和极低紧凑度的特大城市数均呈一定的增加趋势。(3)特大城市效率水平一般,其中,只有少数城市效率达到了效率最优。(4)1990-2000年特大城市效率水平呈现一定的提高趋势,其中城市效率(纯技术和规模效率)呈现弱提高趋势,技术进步和全要素生产率则呈较明显的提高趋势。(5)特大城市的空间紧凑度与城市效率之间存在一定的互动关系:随着特大城市空间紧凑度的提高,城市要素资源的配置和利用水平得到了一定的改善,城市效率提高了;城市空间紧凑度变化率越高,城市效率提高的趋势也越明显,反之,则下降趋势也越明显;(6)城市空间紧凑度变化与城市技术变化不存在互动关系。

重庆市主城区城市空间扩展遥感监测研究

以2000~2013年多源遥感影像为数据源,结合专题资料,根据一定的判别原则提取了重庆市主城区4个时相的城区范围。通过对主城区城市扩展强度、城市用地增长弹性系数的计算,分析了城市空间扩展的时空变化情况;通过对主城区城市扩展空间象限方位、分形维数、紧凑度、重心转移的计算,分析了城市外部形态特征的演变。结果表明,重庆市主城区外部城市空间形态保持健康稳定的发展趋势;城市空间形态变化受政策和制度因素引导和调控;城市空间扩展形态受多种影响因素综合作用。

天津城市用地时空扩展研究

利用中国科学院资源与环境数据中心提供的关于天津市20世纪80年代中期,90年代中期,2000年度3期1∶10万土地利用数据,以GIS为制图和数据提取的分析手段,通过引入城市扩展速度、强度、重心坐标、紧凑度、分维数、弹性系数等指标,研究了天津城市扩展的时空规律,形态特征,与人口、经济发展之间的协调关系以及对周边土地利用的影响。结果表明,天津城市用地扩展的时空分异特征明显,城市核心区扩展依然以西北—东南走向为主要轴向,北运河—海河轴向扩展一直是城市扩展的主轴。改革开放后滨海轴扩展速度也在加快。城市扩展过程中紧凑度数值先降低后稍有增加,空间形态由向着趋于不稳定状态发展而趋向稳定。城市扩展先是远慢于城市人口的增长,后来则大大快于城市人口的增长,出现了城市增长速度与人口增长速度之间不协调现象。面积—GDP弹性系数有上升的趋势,此时段经济的年均变化率远远超过了城市扩展的年均变化率。城市建成区面积的扩展对耕地的影响最大,其次是林地、草地、水域及未利用地等其它土地。

城市形态可持续性目标的实现——读《迈向可持续的城市形态》

本文以解读《迈向可持续的城市形态》一书为主线,介绍了国外学者研究可持续城市形态的最新成果。与该书的前一卷《紧缩城市》相比,在“什么是可持续的城市形态”和“如何实现可持续的城市形态”这两个问题上专家学者给予了更为肯定的回答。

重庆云阳县城可持续的城市形态规划

重庆云阳县城总体规划针对复杂的地理环境以及城市从移民安居到生活发展的社会转型文化环境,以可持续的城市形态为目标,通过绿色化、紧凑、高密度、土地混合使用、协同生成的交通系统等方式,在耦合自然的规划路径、空间引导的规划路径、空间增长控制的规划路径、适度紧凑的规划路径支持下,实现可持续的城市形态,实施效果良好。